晶体管的开关特性.ppt

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1、 晶体管开关特性晶体管开关特性二极管的开关特性二极管的开关特性三极管的开关特性三极管的开关特性加速电容的作用加速电容的作用 8.2 晶晶体管开关特性体管开关特性在脉冲电路中，二极管和三极管通常作为在脉冲电路中，二极管和三极管通常作为“开关开关”使用。使用。8.2.1 二极管的开关特性二极管的开关特性一、二极管的开关作用一、二极管的开关作用1正向偏置时，正向偏置时，,相当于开关闭合。相当于开关闭合。2反向偏置时，反向偏置时，I 0,VR 0，相当于开关断开。，相当于开关断开。（一）、串联型限幅电路工作过程简要概括为：Ui 0 D 截止 Uo0 Ui 0 D 导通 UoUi（二）、并联型限幅电路

2、工作过程简要概括为：Ui E D 截止 UoUi Ui E D 导通 UoE（三）、箝位电路二二、二二极极管管的的开开关关时时间间 二极管反偏时，从原来稳定的导通状态转换为稳定的截止二极管反偏时，从原来稳定的导通状态转换为稳定的截止状态所需的时间。状态所需的时间。例如例如2CK系列硅二极管系列硅二极管tre5ns；2AK系列锗二极管系列锗二极管 tre150ns2正向开通时间正向开通时间ton：二极管正偏时，从原来稳定的截止状态转换为稳定的导通二极管正偏时，从原来稳定的截止状态转换为稳定的导通状态所需的时间。状态所需的时间。实验证明二极管正向开通时间远小于反向恢复时间实验证明二极管正向开通时间

3、远小于反向恢复时间,通常因为它对二极管开关速度的影响很小通常因为它对二极管开关速度的影响很小,可以忽略不计。可以忽略不计。所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。1反向恢复时间反向恢复时间tre：8.2.1 二极管的开关特性二极管的开关特性8.2.2 三极管的开关特性三极管的开关特性一、三极管开关作用一、三极管开关作用截止时，相当于开关截止时，相当于开关“断开断开”；等效电路：；等效电路：饱和时，相当于开关饱和时，相当于开关“闭合闭合”。等效电路：。等效电路：结论：三极管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。结论：三极管相当于一个由基极电流控

4、制的无触点开关。8.2.2 三极管的开关特性三极管的开关特性定义：定义：IBS-基极临界饱和电流；基极临界饱和电流；ICS-集电极饱和电流，集电极饱和电流，ICS IBS；VCES -集射极饱和管压降。集射极饱和管压降。若若IB IBS ，饱和；若饱和；若0 IB IBS，放大；若，放大；若IB 0,截止。截止。由电路得：由电路得：IBS ICS/则则二、饱和状态的估算二、饱和状态的估算8.2.2 三极管的开关特性三极管的开关特性三、三极管三种工作状态特点三、三极管三种工作状态特点工作状态工作状态截截 止止放放 大大饱饱 和和条条 件件iB 0工工作作特特点点偏置情况偏置情况发射结和集电结发射

5、结和集电结均为反偏均为反偏发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏发射结和集电结均正偏发射结和集电结均正偏集电极电流集电极电流iC0iC iB且不随且不随iB增加而增加增加而增加管压降管压降VCEOVGVCEO=VG-iCRcVCES0.3V(硅管硅管)VCES0.1V(锗管锗管)c、e间等效间等效电阻电阻很大，约为数百很大，约为数百千欧，相当于开千欧，相当于开关断开关断开可变可变很小，约为数百欧姆，相很小，约为数百欧姆，相当于开关闭合当于开关闭合8.2.2 三极管的开关特性三极管的开关特性四、三极管开关时间四、三极管开关时间1开开关关时时间间：三三极极管管在在截截止止状状态态和和饱饱和和状状

6、态态之之间间转转换换所所需需的的时时间间。包括：包括：（1）开开通通时时间间ton 从从三三极极管管输输入入开开通通信信号号瞬瞬间间开开始始至至iC上上升升到到ICS所需的时间。所需的时间。2减少三极管开关时间的办法：接加速电容。减少三极管开关时间的办法：接加速电容。（2）关闭时间）关闭时间toff 从三极管输入关闭信从三极管输入关闭信号瞬间开始至号瞬间开始至iC降低到降低到ICS所需的时间所需的时间。8.2.3 加速电容的作用加速电容的作用2原理原理（1）vI 正正跳跳变变瞬瞬间间，CS视视作作短短路路，可可提提供供一一个个很很大大的的正正向向基基极极电电流流iB，使使V迅迅速速进进入入饱饱和和状状态态。随随着着CS的的充充电电，iB逐逐渐渐减减小小并并趋趋于于稳稳定定（由由vI、-vGB、及及R1、R2决决定定），此此时时CS相相当当于开路。于开路。（2）vI负负跳跳变变瞬瞬间间，vI 与与发发射射极极e相相连连，vCS反反向向加加至至发发射射结结，由由于于CS的的放放电电作作用用，形形成成很很大大的的反反向向基基极极电电流流，使使V迅速截止。迅速截止。可见，由于可见，由于CS的存在，加快了晶体管的开关速度。的存在，加快了晶体管的开关速度。